A2O+MBR污水处理工艺运营问题分析与对策探究

将生物处理、膜分离技术相结合,便能够得到本文研究的 MBR工艺。在污水排放需要达到的标准愈发严格的当下,在地下建设的污水处理厂,其数量不断增加,将 MBR 与 A2O工艺进行结合,既对可逆污染有良好的抑制效果,还能够使膜污染问题得到缓解,由此可见,围绕该工艺所面临运营问题展开讨论,对污水处理厂乃至整个行业的发展,均有十分积极的作用。


1、A20+MBR 工艺介绍


    当代社会所面临主要问题,便是土地资源稀缺,这也是地下污水处理厂被提出并得到推广背景。地下处理厂对污水进行处理的技术,自然与传统处理厂不同,对工艺和技术进行创新是大势所趋。

作为活性污泥法的代表,A20 强调利用微生物对有机物进行降解,其除磷和脱氮效果较为突出。A20+MBR 则是指将MBR 池加设于 A20 池所对应好氧区后,替代二沉池进行泥水分离。既能够有效节约用地,又能够对高浓度污水进行泥水分离,使得前端生化处理工艺段可以提高污泥浓度至 8g/L以上,有效提高了生化反应池负荷,从而达到整体节地的目的。地埋式污水处理厂建设费用比传统方式更高,选择节省用地的工艺可以有效降低建设成本。所以,在城市土地资源紧缺的情况下,越来越多的城市污水处理厂选择 MBR 膜工艺。


当然,该工艺的不足也十分明显,例如,排泥不均匀,使膜的安全性无法得到保证,以及生物除磷所取得效果始终和预期存在差距。某污水处理厂的处理对象为生活污水,现已由早期的活性污泥法,成功转变为 A20+MBR,利用高压板框压滤机,对污泥进行深度脱水处理,经过处理的污泥,其含水率均维持在 60% 以下。


2、运营问题与对策分析


本文所讨论污水处理厂的布置方式为半地下式,先利用混凝土覆盖构筑物,再通过覆土的方式,对混凝土盖做绿化处理。经过一段时间的运行后,该厂对所遇到问题进行了归纳,主要有:


2.1 膜污染


MBR 工艺面临的主要运营问题就是膜污染,该问题与运营成本、出水质量密切相关。如果膜丝密度过高,对其进行吹扫时,便会出现污染物抖落难度大的问题,既不利于清洗,又会导致成本增加。

现阶段,小范围试用的解决对策,主要有电助污染抑制,原位化学清洗,对纳米材料膜进行使用。受成本和技术成熟度的制约,短时间内,上述对策均无法实现大范围推广,基于此,工作人员提出了如下方案:首先,减小膜丝密度能够降低抖落污染物的难度,通过减少污染次数的方式,将耗电量维持在可控范围内;其次,如果膜丝数量和密度保持不变,则可以通过增加占地面积的方式,达到上述目的;最后,将沉淀池加设在 MBR 池的内部,确保污水通过膜丝前,均已经过沉淀,同样可以避免大量污染物附着在膜丝上的情况出现,当然,膜池占地面积也会变得更大。这就需要该厂权衡利弊,确定符合自身需求的解决对策,对膜污染问题进行解决。


2.2 链条断裂


在缺氧池和厌氧池内部,均有推流器存在,而连接推流器的链条起吊机,其主要职能是吊起推流器,为后续维修工作提供便利。正常情况下,链条均处于充满水的环境中,腐蚀情况明显,当处于运动状态时,不同链条间必然存在摩擦,经过一段时间后,被腐蚀链条就会出现断裂的问题。对断裂链条进行维修,通常需要专业人员,先通过潜水的方式,对断头进行打捞,其成本及难度均不言而喻。

工作人员综合考虑多方因素,提出如下解决对策:利用专业链条替代原有链条,将抓钩加设在链条末端,并将吊圈设置在推流器上。日常工作无须对专业链条进行使用,此时,将其存储在维修车间即可,当有维修需求时,再利用抓钩将吊圈钩住,确保推流器能够被尽快吊出水面,缩短维修需要耗费的时间。事实证明,这样做可以通过减少链条断裂次数的方式,将运营成本与难度维持在理想范围。


2.3 曝气盘故障


该厂所建造生化池的主要材料为钢筋混凝土,在全部封闭的基础上,对顶板进行覆土绿化处理,检修口开设在顶板上,鼓风机房、膜格栅间均位于池顶,维修曝气盘的难度有目共睹。一般来说,对曝气盘进行维修的前提是彻底排空好氧池,而20000m³容积的好氧池,存在换气慢和排水慢的情况,当水位到达一定高度后,鼓风机会自动停止曝气系统的运行。正是上述原因的存在,才使得排水过程有大量有害、有毒气体产生,例如,甲烷及甲硫醇,要想保证自身安全,维修人员需要严格按照行业规定,对曝气盘进行维护及维修,不仅要投入大量成本,其难度也始终居高不下。

针对曝气盘故障,实证有效的解决对策有两个:第一,对自动控制程序进行修改,确保水位下降过程中,曝气始终存在,通过缓解厌氧、缺氧情况的方式,避免有害及有毒气体产生;第二,在条件允许的情况下,污水处理厂可选择对好氧池进行分隔,降低维修处理的难度。



3、出水不达标



(1)总氮超标。



由于试运营存在出水总氮超出预期的问题,在综合考虑多方因素后,工作人员决定向缺氧池投加甲醇、乙酸钠、有机废水等碳源。而碳源的增加,使运营成本出现小幅提升,如何使脱氧效率达到理想水平,自然成为人们关注的重点。研究所得方案,主要强调两方面内容:第一,以精细化管理为导向,在增加缺氧池容积的基础上,对好氧池的 DO 值进行控制;第二,多点进水利用原水碳源与缺氧环境,对系统表现出脱氮效能的提高,具有较为显著的效果。


(2)大肠杆菌超标。



大肠杆菌超出一级 A 标准的情况偶有发生,检查结果表明,该问题出现的原因,主要是膜丝泄漏,而单纯的膜丝断裂,通常不会使膜丝出现泄漏,这是因为产水的抽吸力,致使断裂膜丝的中部变瘪,大量污泥将膜丝堵住后,污水流入产水管道的途径被彻底阻断。泄漏点出现在膜箱接口附近,而该厂采用的是插拔式膜箱,其特点是便于拆装,但橡胶垫片变形和错位的情况较为常见,一旦运行压力超过限值,就会出现泄漏的问题。要想使上述问题得到彻底解决,最有效的方法便是放弃插拔式接头,转而选择旋接式接头,该接头可通过旋转的方式,达到紧固的目的。此外,若有特殊需要,工作人员可酌情增加垫片厚度,虽然对其进行拆卸的难度较大,但可使泄漏问题得到解决。当然,试验结果也证明了上述猜想,如果处理厂选择旋接式接头,即便不利用次氯酸钠进行消毒,出水的大肠杆菌仍然达标。


3、结语


无论从技术还是经济角度考虑,A2O+MBR 技术均有理想的可行性,其发展潜力和空间不言而喻。对地埋式处理厂而言,要想降低运营管理难度,工作人员需要考虑的内容,主要有膜池布置、组件清洗等。除此之外,还有一点要引起重视,就是利用该技术处理污水的目的,不仅确保其符合排放标准,还有降低能耗,为持续发展及相关目标达成助力。